壓力容器設(shè)計(jì)-支座

壓力容器設(shè)計(jì)-支座第一頁，共51頁。第二頁，共51頁。第三頁，共51頁。第四頁，共51頁。第五頁，共51頁。第六頁，共51頁。第七頁，共51頁。第八頁，共51頁。支座耳式支座支承式支座腿式支座裙式支座立式支座鞍式支座圈式支座支腿支座臥式支座第一節(jié)支座容器支座支座是用來支承容器及設(shè)備重量，并使其固定在某一位置的壓力容器附件。在某些場合還受到風(fēng)載荷、地震載荷等動(dòng)載荷的作用。第九頁，共51頁。1.立式容器支座（1）耳式支座（懸掛式支座）容器支座第十頁，共51頁。1.立式容器支座（1）耳式支座（懸掛式支座）結(jié)構(gòu)：由筋板和支腳板組成，廣泛用于反應(yīng)釜及立式換熱器等直立設(shè)備上。特點(diǎn)：簡單、輕便，但對器壁會(huì)產(chǎn)生較大的局部應(yīng)力。因此，一般支座與器壁間加墊板，墊板的材料最好與筒體材料相同，厚度一般與筒體相等。當(dāng)DN≤900mm殼體的有效厚度大于3mm且支座材料與殼體材料具有相同或者相近化學(xué)成分和力學(xué)性能時(shí)可以不設(shè)置墊板。標(biāo)準(zhǔn)：

JB/T4712.3《耳式支座》，它將耳式支座分為A型（短臂）和B型（長臂）C型（加長臂）三類。B、C型耳式支座有較大的安裝尺寸，一般當(dāng)容器外面包有保溫層，或者將容器直接放置在樓板上時(shí)，宜選用。容器支座第十一頁，共51頁。

一臺設(shè)備一般配置2－4個(gè)支座。必要時(shí)也可適當(dāng)增加，但在安裝時(shí)不容易保證各支座在同一平面上，也就不能保證各耳座受力均勻。對于大型薄壁容器或支座上載荷較大時(shí)，可將各支座的底板連成一體組成圈座，既改善了容器局部受載過大，又可避免各耳座受力不均。圈座容器支座耳座數(shù)量第十二頁，共51頁。

（1）根據(jù)設(shè)備重量和支座個(gè)數(shù)粗略估算單個(gè)支座的載荷Q。耳式支座的選用步驟：容器支座

（2）確定支座型式后，從JB/T4712.3中按照公稱直徑DN和允許載荷等于或大于計(jì)算載荷（即[Q]≥Q）的原則選出標(biāo)準(zhǔn)支座。第十三頁，共51頁。容器支座

（3）按照設(shè)備重量及作用在容器上的外載荷，算出每個(gè)支座需要承擔(dān)的實(shí)際載荷Q，使Q≤［Q］。引入不均勻系數(shù)k，安裝3個(gè)支座時(shí)，取k=1，安裝3個(gè)以上支座時(shí)，取k＝0.83

在確定載荷Q時(shí)，須考慮到設(shè)備在安裝時(shí)可能出現(xiàn)的全部支座未能同時(shí)受力等情況。

（4）當(dāng)容器高徑比大于5，且總高度大于10m時(shí)，不推薦使用耳式容器。第十四頁，共51頁。容器支座第十五頁，共51頁。標(biāo)記方法JB/T4712.3，耳式支座XX支座號（1~8）型號（A，B，C）注：1、若墊板厚度δ3與標(biāo)準(zhǔn)尺寸不同，則在設(shè)備圖紙零件名稱或備注中注明。如：δ3

＝12。

2、支座及墊板的材料應(yīng)在設(shè)備圖樣的材料欄內(nèi)標(biāo)注，表示方法如下：支座材料/墊板材料，無墊板時(shí)，只注支座材料。標(biāo)記示例JB/T4712.3，耳式支座B3材料：Q235-A/06Cr19Ni10容器支座第十六頁，共51頁。容器支座（2）支承式支座第十七頁，共51頁。（2）支承式支座結(jié)構(gòu)：在容器封頭底部焊上數(shù)根支柱，直接支承在基礎(chǔ)地面上。適用：公稱直徑DN800mm~4000mm、長徑比不大于5、容器總高度不大于10m。特點(diǎn)：簡單方便，但它對容器封頭會(huì)產(chǎn)生較大的局部應(yīng)力，因此一般在支座和封頭間加墊板，以改善殼體局部受力情況，墊板一般與封頭厚度相等。標(biāo)準(zhǔn)：

JB/T4712.4-2007《支承式支座》它將支承式支座分為A型和B型，A型支座由鋼板焊制而成；B型支座采用鋼管作支柱。A型適用800mm~3000mm。容器支座第十八頁，共51頁。標(biāo)記方法JB/T4712.4，支座XX支座號（1~8）支座型號（A，B）注：1、若支座高度h、墊板厚度δ3與標(biāo)準(zhǔn)尺寸不同，則在設(shè)備圖紙零件名稱或備注中注明。如：h=450，δ3

＝14。

2、支座及墊板的材料應(yīng)在設(shè)備圖樣的材料欄內(nèi)標(biāo)注，表示方法如下：支座材料/墊板材料。標(biāo)記示例JB/T4712.4，支座B4，h=600，δ3

＝12材料：10，Q235-A/06Cr19Ni10容器支座第十九頁，共51頁。（3）腿式支座（支腿）容器支座第二十頁，共51頁。標(biāo)準(zhǔn)：JB/T4712.3《腿式支座》。A（AN）型：角鋼支柱，易與容器圓筒相吻合、焊接安裝較為容易；B（BN）型：鋼管支柱，所有方向上具有相同截面系數(shù)、較高抗受壓失穩(wěn)能力。（3）腿式支座（支腿）特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、輕巧、安裝方便，在容器下面有較大的操作維修空間。C（CN）型：H型鋼支柱，更大的抗彎截面模量。選用：1）根據(jù)容器公稱直徑DN和總質(zhì)量選取相應(yīng)的支座號和支座數(shù)量，2）計(jì)算支座承受的實(shí)際載荷，使其不大于支座允許載荷。實(shí)際還應(yīng)綜合考慮風(fēng)載荷、地震載荷和偏心載荷。與支承式支座的區(qū)別：腿式支座是支承在容器的圓柱體部分，而支承式支座是支承在容器的底封頭上。容器支座第二十一頁，共51頁。容器支座適用：用于直接安裝在鋼性地基上，且符合下列條件：1，公稱直徑為DN400~1600mm。2，圓筒切線長度L與公稱直徑DN之比不大于5。3，容器總高H：對角鋼支柱與鋼管支柱不大于5000mm，對H型鋼支柱，不大于8000mm。4，設(shè)計(jì)溫度：t=200℃。5，設(shè)計(jì)基本風(fēng)壓值：q=800pa，地面粗糙度為A類。6，設(shè)計(jì)地震設(shè)防烈度：8度（Ⅱ類場地土），設(shè)計(jì)基本地震加速度0.2g。下列情況應(yīng)選用帶墊板的支腿；1，用合金鋼制的容器殼體。2，容器殼體有焊后熱處理要求。3，與支腿連接處的圓筒有效厚度小于表5的最小厚度。第二十二頁，共51頁。材料：A型支腿角鋼支柱及C型H型鋼支柱的材料為Q235-A，B型支腿支柱材料為20號鋼，底板、蓋板材料均為Q235-A，如需要可以改用其它材料，但其強(qiáng)度性能不得低于Q235-A或20號鋼的強(qiáng)度性能指標(biāo)，且應(yīng)具有良好焊接性能。

墊板材料一般應(yīng)與容器殼體材料相同。標(biāo)記方法JB/T4712.2，支腿XX－X支座號（1~10）型號（A、B、C）支承高度H，mm容器支座第二十三頁，共51頁。（4）裙式支座應(yīng)用：高大的立式容器，特別是塔器。圓筒形圓錐形圓筒形裙座——制造方便，經(jīng)濟(jì)上合理，故應(yīng)用廣泛。圓錐形裙座——用于受力情況比較差，塔徑小且很高的塔（如DN＜1m，且H/DN＞25，或DN＞1m，且H/DN＞30），為防止風(fēng)載或地震載荷引起的彎矩造成塔翻倒，要配置較多地腳螺栓及具有足夠大承載面積的基礎(chǔ)環(huán)。容器支座第二十四頁，共51頁。1－塔體；2－保溫支承圈；3－無保溫時(shí)排氣孔；4－裙座筒體；5－人孔6－螺栓座；7－基礎(chǔ)環(huán)；8－有保溫時(shí)排氣孔；9－引出管通道；10－排液孔裙座的結(jié)構(gòu)容器支座第二十五頁，共51頁。2．臥式容器支座形式：鞍座、圈座及支腿三種。其它：圈座：用于大直徑薄壁容器和真空容器，增加局部剛度。支腿：重量較輕的小型容器。應(yīng)用：常見的大型臥式儲(chǔ)罐、換熱器等多采用鞍座。是應(yīng)用最為廣泛的一種臥式容器支座。容器支座第二十六頁，共51頁。a．鞍座b．圈座c．支腿容器支座第二十七頁，共51頁。容器支座鞍座第二十八頁，共51頁。鞍座結(jié)構(gòu)鞍座是臥式容器廣泛應(yīng)用的一種支座。通常由數(shù)塊鋼板焊接制成。鞍座是由墊板（又叫加強(qiáng)板）、腹板、肋板和底板構(gòu)成。容器支座第二十九頁，共51頁。

墊板的作用是改善殼體局部受力情況。通過墊板，鞍座接受容器載荷。肋板的作用是將墊板、腹板和底板連成一體，加大剛性，一起有效地傳遞壓縮力和抵抗外彎矩。因此，腹板和肋板的厚度與鞍座的高度H（即自筒體圓周最低點(diǎn)至基礎(chǔ)表面）直接決定著鞍座允許負(fù)荷的大小。材料：鞍座材料為Q235-A，如需要可改用其它材料。墊板材料一般應(yīng)與容器殼體材料相同。容器支座第三十頁，共51頁。各種型號的鞍座結(jié)構(gòu)特征表容器支座第三十一頁，共51頁。墊板選用

公稱直徑小于或等于900mm的容器，鞍座分為帶墊板和不帶墊板兩種結(jié)構(gòu)形式，當(dāng)符合下列條件之一時(shí)，必須設(shè)置墊板。3、容器圓筒有熱處理要求時(shí)；2、容器圓筒鞍座處的周向應(yīng)力大于規(guī)定值時(shí)；4、容器圓筒與鞍座間溫差大于200℃時(shí)；5、容器圓筒材料與鞍座材料不具有相同或相近化學(xué)成分和性能指標(biāo)時(shí)。1、容器圓筒有效厚度小于或等于3mm時(shí)；容器支座第三十二頁，共51頁。

根據(jù)底板上螺栓孔形狀的不同，鞍座分成兩種型式，一種為固定鞍座（代號F），鞍座底板上開圓形螺栓孔。另一種為滑動(dòng)鞍座（代號S），鞍座底板上開長圓形螺栓孔。在安裝滑動(dòng)鞍座時(shí)，每個(gè)地腳螺栓都有兩個(gè)螺母，第一個(gè)螺母擰緊后，倒退一圈，然后再用第二個(gè)螺母鎖緊，使鞍座能在基礎(chǔ)面上自由滑動(dòng)。支座數(shù)目

一般采用兩個(gè)支座。當(dāng)容器采用多于兩個(gè)以上的鞍座時(shí)，由于支承面水平高度不等、殼體不直和不圓等微小差異以及容器不同部位在受力撓曲的相對變形不同，使支座反力難以為各支點(diǎn)平均分?jǐn)偅瑢?dǎo)致殼體應(yīng)力趨大。容器支座支座型式第三十三頁，共51頁。支座位置的選擇1、當(dāng)鞍座鄰近封頭時(shí)，封頭對支座處筒體有加強(qiáng)作用，鞍座應(yīng)盡可能靠近封頭，即A≤Do/4。2、若兩鞍座間距離過大，會(huì)使殼體中因荷重引起的彎曲應(yīng)力過大。故A≤0.2L。容